智能變電站擴(kuò)建二次實(shí)施方法的探討

張 曼，陳典麗

（國網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司，湖北 武漢 430050）

0 引言

我國電力系統(tǒng)及變電站技術(shù)的發(fā)展的必然趨勢是智能變電站的發(fā)展，基于電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域唯一的通用標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約IEC61850的虛回路體系、實(shí)時(shí)傳輸數(shù)字采樣信息及面向變電站通用事件的通信服務(wù)、合并單元、智能終端等概念被靈活應(yīng)用?！笆濉逼陂g國網(wǎng)公司大力推進(jìn)智能變電站的建設(shè)，隨著六千余座智能站的新建及改造，相關(guān)的改擴(kuò)建工作任務(wù)接踵而至。智能變電站的改造擴(kuò)建，需要修改裝置及變電站的系統(tǒng)配置文件，需要進(jìn)行更改配置的智能電子設(shè)備及相關(guān)運(yùn)行的虛回路的驗(yàn)證。必定與傳統(tǒng)變電站的改擴(kuò)建實(shí)施方法和驗(yàn)證方法及安全管控有著較大差異。

下面以500 kV孱陵智能變電站新建220 kV線路間隔為例，探討關(guān)于智能變電站擴(kuò)建線路間隔二次回路接入運(yùn)行回路時(shí)的實(shí)施方法、驗(yàn)證方法、二次安全管控等。由于受到系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，智能變電站的擴(kuò)建工程一般不允許因?yàn)槔^電保護(hù)的原因陪停運(yùn)行的一次設(shè)備，而采用運(yùn)行間隔不停電、僅停用相關(guān)公用設(shè)備及智能電子設(shè)備的方式進(jìn)行調(diào)試。

1 220 kV母線保護(hù)的調(diào)試

1.1 500 kV孱陵變電站220 kV母線保護(hù)的配置

500 kV孱陵變電站220 kV部分一次主接線采用雙母雙分的模式，目前無分段斷路器，用隔離刀閘進(jìn)行母線死連接，各220 kV間隔保護(hù)、合并單元、智能終端均采用雙重化配置。220 kV母線保護(hù)雙重化配置，具備母差、失靈、母聯(lián)失靈/充電等保護(hù)功能。母線保護(hù)對(duì)母線上所有220 kV線路采取SV直接采樣，GOOSE直接跳閘模式，母線保護(hù)與其他保護(hù)裝置之間的聯(lián)閉鎖信號(hào)（啟動(dòng)失靈、母聯(lián)分段斷路器過流保護(hù)啟動(dòng)失靈、主變保護(hù)動(dòng)作解除電壓閉鎖等）采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸。

1.2 改擴(kuò)建220 kV間隔接入母差保護(hù)的方式

新擴(kuò)建220 kV線路，220 kV母線保護(hù)需要重新修改裝置的CID文件（裝置的IED實(shí)例配置文件）,修改配置文件需要利用比對(duì)軟件進(jìn)行新舊文件的比對(duì)，確保只增加了新建間隔相關(guān)回路，不改變原文件的程序和保護(hù)功能；確保其它運(yùn)行間隔的配置保持不變，母線保護(hù)裝置的檢修機(jī)制不變，母線保護(hù)出口跳閘回路與GOOSE出口軟壓板對(duì)應(yīng)關(guān)系保持不變。

智能站220 kV系統(tǒng)采用雙重化配置的模式，遵循相互獨(dú)立的原則。圖1為220 kV線路保護(hù)雙重化配置的模式示意圖。 A/B套智能電子設(shè)備保護(hù)裝置、合并單元、智能終端、SV網(wǎng)絡(luò)、GOOSE網(wǎng)絡(luò)、MMS網(wǎng)絡(luò)完全獨(dú)立，智能電子設(shè)備間的相互啟動(dòng)、相互閉鎖、位置狀態(tài)等交換信息可通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸，雙重化配置的保護(hù)之間不直接交換信息。新間隔接入母差保護(hù)可以采用輪停母線保護(hù)修改CID配置文件，單機(jī)調(diào)試母線保護(hù)，不停電進(jìn)行母差保護(hù)的運(yùn)行間隔驗(yàn)證的方式進(jìn)行。其他涉及到母線保護(hù)配置更改的工作如線路保護(hù)換型等也需要進(jìn)行以上試驗(yàn)驗(yàn)證。

圖1 220 kV路線保護(hù)雙重化配置示意圖Fig.1 220 kV line protection double configuration diagram

1.3 母線保護(hù)的CID文件更改及單機(jī)調(diào)試（以單

套母線保護(hù)為例）

（1）抄錄運(yùn)行數(shù)據(jù)：母線保護(hù)停用之前記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)，與CID文件修改后的運(yùn)行狀態(tài)比對(duì)保持一致。如：保護(hù)裝置軟件版本及校驗(yàn)碼，保護(hù)裝置交流采樣各支路分相電流、母線電壓，保護(hù)定值清單。

（2）操作停用母線保護(hù)：投入母線保護(hù)檢修硬壓板，退出母差保護(hù)所有的GOOSE出口跳閘軟壓板，GOOSE啟失靈軟壓板，SV間隔投入壓板，母差失靈保護(hù)功能軟壓板。

（3）母線保護(hù)單機(jī)調(diào)試的安全措施：除檢修機(jī)制和軟壓板這兩重安全措施之外，本次工作為保證調(diào)試的安全性還增加了第三重安全防范措施斷開相關(guān)光纖鏈路。拔掉母線保護(hù)所有的出口跳閘直連TX光纖（此時(shí)母差保護(hù)會(huì)依次發(fā)各間隔GOOSE斷鏈告警信號(hào)），拔掉GOOSE組網(wǎng)TX、RX光纖（各間隔保護(hù)會(huì)發(fā)GOOSE斷鏈告警信號(hào)，不閉鎖保護(hù)），拔掉SV直采RX光纖（母差保護(hù)會(huì)發(fā)SV斷鏈信號(hào)）。

（4）母線保護(hù)CID文件更改：母線保護(hù)停用并做好相關(guān)調(diào)試安全措施后，進(jìn)行原文件的上傳、修改、下載及保護(hù)裝置斷電重啟，保證在母差保護(hù)CID文件中僅僅增加新建間隔內(nèi)容，由相關(guān)軟件自動(dòng)完成程序解析下載，不允許人為手動(dòng)修改，不更改原文件中其他內(nèi)容。為確保文件更改的正確性，需利用解析工具及畫面截取的方法比對(duì)新文件與原文件，確定新文件中除增加新建間隔內(nèi)容外無其他任何改變。

（5）母線保護(hù)單機(jī)調(diào)試：檢查母線保護(hù)邏輯功能（母線差動(dòng)保護(hù)、母聯(lián)死區(qū)保護(hù)、母聯(lián)失靈保護(hù)、母聯(lián)充電保護(hù)、母聯(lián)過流保護(hù)、線路失靈保護(hù)、PT斷線等功能）；按照新的CID文件的配置及虛端子檢查所有的SV輸入、GOOSE輸入輸出動(dòng)作行為、相關(guān)聯(lián)壓板的對(duì)應(yīng)性，檢修機(jī)制等。

1.4 220 kV母差保護(hù)CID配置文件修改后新建間隔的母線保護(hù)相關(guān)回路試驗(yàn)

新建220 kV線路間隔，二次設(shè)備增加雙套線路保護(hù)、合并單元、智能終端，單套測控等。按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范及調(diào)試規(guī)范進(jìn)行新增合并單元、智能終端、保護(hù)測控等設(shè)備的單體功能調(diào)試及分系統(tǒng)調(diào)試。最后在申請輪停母線保護(hù)后，修改母線保護(hù)CID文件僅增加新建部分內(nèi)容。做好相關(guān)安全措施，將新建智能電子設(shè)備置于“檢修”狀態(tài)與母線保護(hù)“檢修”狀態(tài)保持一致，斷開新增二次回路到運(yùn)行設(shè)備的SV、GOOSE發(fā)送、訂閱軟壓板聯(lián)系，為保證安全可以斷開到運(yùn)行設(shè)備之間光纖鏈路的物理聯(lián)系。在智能控制柜合并單元端子上通入交流模擬量，在智能終端端子上模擬開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行新建間隔的智能電子設(shè)備與母差保護(hù)之間的分系統(tǒng)調(diào)試及帶斷路器的跳合閘試驗(yàn)。安全措施及試驗(yàn)方法見表1。

表1 母線保護(hù)關(guān)于新建設(shè)備調(diào)試的安全措施及試驗(yàn)方法Tab.1 Bus protection measures about the safety of the new equipment debugging and testing methods

1.5 220 kV母差保護(hù)CID配置文件修改后220 kV其他運(yùn)行間隔的相關(guān)回路試驗(yàn)

220 kV母差保護(hù)CID配置文件修改后需進(jìn)行220 kV其他運(yùn)行間隔的相關(guān)回路試驗(yàn)。根據(jù)220 kV系統(tǒng)的雙重化配置的特點(diǎn)?？梢圆扇≥喭?20 kV線路間隔保護(hù)及智能終端進(jìn)行試驗(yàn)的辦法（主變中壓側(cè)僅停用主變保護(hù)及中壓側(cè)智能終端）。由于斷路器一次結(jié)構(gòu)的客觀原因，斷路器機(jī)構(gòu)只有一個(gè)合閘線圈，通常變電站運(yùn)行規(guī)則規(guī)定，僅投運(yùn)單套重合閘，按照南瑞、四方、南自、許繼的保護(hù)廠家順序投用。在停用線路間隔進(jìn)行運(yùn)行間隔的母差回路相關(guān)試驗(yàn)前，應(yīng)該首先將重合閘切換至運(yùn)行的智能終端并做好安全措施，防止試驗(yàn)過程中誤跳運(yùn)行間隔。措施一，試驗(yàn)間隔保護(hù)、智能終端、對(duì)應(yīng)母線保護(hù)置于“檢修”狀態(tài)。措施二，退出試驗(yàn)間隔線路保護(hù) GOOSE出口跳閘、GOOSE啟動(dòng)失靈、GOOSE重合閘軟壓板，退出SV接收軟壓板，退出保護(hù)功能軟壓板。退出對(duì)應(yīng)母線保護(hù)GOOSE出口跳所連線路、主變中壓側(cè)、母聯(lián)軟壓板、主變中壓側(cè)失靈母線保護(hù)GOOSE出口聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)軟壓板、退出SV間隔投入壓板及母線電壓投入軟壓板。措施三，退出試驗(yàn)間隔智能終端出口跳閘硬壓板，拆除跳閘回路對(duì)應(yīng)智能終端到斷路器機(jī)構(gòu)的聯(lián)系，斷開A/B套智能終端重合閘相互閉鎖回路（電纜聯(lián)系）。安全措施及試驗(yàn)方法見表2。

基于新建間隔接入母線保護(hù)僅修改母線保護(hù)的CID文件，運(yùn)行間隔線路保護(hù)和智能終端沒有變化，并且已經(jīng)進(jìn)行過母線保護(hù)的單機(jī)調(diào)試，在分系統(tǒng)聯(lián)調(diào)時(shí)可以采取保護(hù)開出傳動(dòng)的方法檢驗(yàn)僅進(jìn)行運(yùn)行間隔與母差保護(hù)之間虛端子聯(lián)系的驗(yàn)證即可。驗(yàn)證的內(nèi)容有以下三項(xiàng)。

（1）220 kV線路保護(hù)啟動(dòng)母差失靈功能驗(yàn)證：僅投入試驗(yàn)間隔保護(hù)裝置GOOSE啟動(dòng)220 kV母線保護(hù)失靈發(fā)布?jí)喊澹瑑H投入220 kV母線保護(hù)中對(duì)應(yīng)試驗(yàn)間隔失靈開入壓板。在試驗(yàn)間隔保護(hù)中進(jìn)入調(diào)試菜單出口傳動(dòng)測試，開出傳動(dòng)線路保護(hù)A、B、C分相啟動(dòng)失靈及三相啟動(dòng)失靈至母差保護(hù)中，在母差保護(hù)中查看開入情況是否與該間隔保護(hù)開出一致且母差保護(hù)中有相應(yīng)的軟報(bào)文窗口彈出。母聯(lián)間隔及主變中壓側(cè)間隔類似，但僅開出三相啟失靈開出。

表2 母線保護(hù)關(guān)于運(yùn)行設(shè)備調(diào)試的安全措施及試驗(yàn)方法Tab.2 Bus protection measures about the safety of operation equipment debugging and testing methods

（2）母差保護(hù)出口跳閘及線路保護(hù)其他保護(hù)動(dòng)作開入啟動(dòng)遠(yuǎn)跳功能驗(yàn)證：僅投入母線保護(hù)中GOOSE直跳試驗(yàn)間隔智能終端的出口軟壓板，投入試驗(yàn)間隔接收母線保護(hù)遠(yuǎn)方跳閘GOOSE訂閱軟壓板。從母差保護(hù)中進(jìn)行出口傳動(dòng)試驗(yàn)間隔出口跳閘開出至各試驗(yàn)間隔，在試驗(yàn)間隔保護(hù)中，查看母差保護(hù)動(dòng)作GOOSE開入（母線保護(hù)遠(yuǎn)方跳閘、中壓側(cè)失靈聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)）變位置“1”，在智能終端上查看跳閘指示燈亮。在進(jìn)行試驗(yàn)的線路間隔時(shí)，確保線路兩側(cè)保護(hù)裝置均已停運(yùn)，本側(cè)保護(hù)裝置保護(hù)功能未投入或斷開線路保護(hù)的通道光纖聯(lián)系，防止線路保護(hù)收母差動(dòng)作信號(hào)遠(yuǎn)傳至對(duì)側(cè)誤跳對(duì)側(cè)開關(guān)。在進(jìn)行主變間隔試驗(yàn)主變中壓側(cè)失靈聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)的回路驗(yàn)證時(shí)，為保證安全，應(yīng)斷開主變保護(hù)直跳高、中、低三側(cè)的光纖聯(lián)系。保證試驗(yàn)安全措施有明顯斷開點(diǎn)。

（3）母差保護(hù)采樣功能及母差保護(hù)刀閘位置開入功能驗(yàn)證：在所有運(yùn)行間隔的啟失靈、母差跳閘及啟遠(yuǎn)跳功能驗(yàn)證完畢無誤后，所有運(yùn)行間隔恢復(fù)運(yùn)行，在母線保護(hù)投入運(yùn)行前統(tǒng)一進(jìn)行檢查。需還原母線保護(hù)的GOOSE直連光纖和投入間隔SV投入軟壓板、電壓SV采樣軟壓板，還需退出母線保護(hù)的“檢修”狀態(tài)硬壓板，保證合并單元、智能終端、保護(hù)裝置檢修狀態(tài)一致。檢查各運(yùn)行間隔的實(shí)時(shí)電流及實(shí)時(shí)電壓、隔離開關(guān)及母聯(lián)斷路器位置，與后臺(tái)監(jiān)控核對(duì)或與第二套母差保護(hù)進(jìn)行比對(duì)一致。無需進(jìn)行采樣及位置開入功能驗(yàn)證的其他試驗(yàn)。

2 220 kV母線保護(hù)恢復(fù)運(yùn)行

母線保護(hù)調(diào)試完畢相關(guān)新建間隔及運(yùn)行間隔的聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)驗(yàn)證正確之后，將母線保護(hù)恢復(fù)運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行操作順序，再次 檢查母線保護(hù)的正確性。

（1）恢復(fù)或覆蓋調(diào)試過程中可能修改的試驗(yàn)定值到運(yùn)行定值，檢查檢修狀態(tài)硬壓板在投入狀態(tài)，檢查裝置GOOSE,SV軟壓板都在退出狀態(tài)。

（2）斷電重啟裝置，防止GOOSE開入開出記憶試驗(yàn)狀態(tài)和數(shù)據(jù)流信息。

（3）打印裝置定值版本及校驗(yàn)碼，與原運(yùn)行版本一致沒有變化，與原運(yùn)行定值僅增加新間隔信息，如變比、變比系數(shù)等

（4）投入裝置電壓SV壓板，電流SV壓板（新建間隔在分系統(tǒng)調(diào)試完成前嚴(yán)禁投入電流SV壓板）

（5）恢復(fù)裝置所有SV、GOOSE光纖鏈路（包括新建間隔），恢復(fù)時(shí)應(yīng)密切關(guān)注所有尾纖的健康，可以對(duì)尾纖進(jìn)行清潔處理并測量其傳輸衰耗在運(yùn)行允許誒差范圍內(nèi)，檢查相關(guān)合并單元、智能終端、保護(hù)裝置等無異常鏈路告警。

（6）退出檢修狀態(tài)壓板，在保護(hù)裝置、合并單元、智能終端檢修狀態(tài)一致的情況下檢查負(fù)荷電流與另一套套母線保護(hù)或監(jiān)控后臺(tái)核對(duì)，檢查母線保護(hù)小差、大差差流為零，檢查母聯(lián)斷路器位置、各間隔隔離刀閘位置與實(shí)際位置一致，檢查裝置無異常開入。

（7）投入母線保護(hù)母差及失靈保護(hù)功能壓板，檢查母線保護(hù)應(yīng)該正常運(yùn)行，沒有任何告警及出口信號(hào)；

（8）依次投入母線保護(hù)中各間隔GOOSE啟失靈的壓板，和GOOSE出口壓板。

（9）新間隔送電調(diào)試時(shí)需停用母差保護(hù)通過負(fù)荷電流校驗(yàn)新建間隔接入母差保護(hù)極性無誤后投入運(yùn)行。

3 結(jié)語

此次孱陵變電站220 kV間隔擴(kuò)建的工程實(shí)踐，采取僅輪停母線保護(hù)修改CID文件進(jìn)行比對(duì)，基于智能變電站雙重化配置，相互獨(dú)立的優(yōu)越性，不影響一次設(shè)備的正常運(yùn)行，僅輪停運(yùn)行間隔進(jìn)行聯(lián)調(diào)母線保護(hù)的試驗(yàn)方式。在進(jìn)行單機(jī)調(diào)試及分系通聯(lián)調(diào)試時(shí)都采取了至少3～4條安全措施：檢修機(jī)制；SV、GOOSE軟壓板的控制；斷開與運(yùn)行設(shè)備有聯(lián)系的光纖鏈路；其四斷開與運(yùn)行設(shè)備的電纜聯(lián)系。

通過此次的工程實(shí)踐及總結(jié)，歸納整理出詳盡的智能變電站改擴(kuò)建的實(shí)施方案。在以后的擴(kuò)建中可以在進(jìn)行完母線保護(hù)的CID文件修改及比對(duì)后，按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范、對(duì)照虛端子圖進(jìn)行功能完整的母線保護(hù)的單機(jī)調(diào)試,僅進(jìn)行新建間隔關(guān)于母差分系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。

基于智能變電站IEC61850通信模式下SMV/GOOSE報(bào)文的傳輸機(jī)制 ，SV采樣值傳輸模型報(bào)文訂閱方應(yīng)根據(jù)報(bào)文中的應(yīng)用標(biāo)識(shí)APPID，確定報(bào)文所屬的采樣值訂閱控制模塊；通用變電站事件GOOSE的傳輸模型組播方式，根據(jù)不同的MAC地址及唯一的APPID以訂閱方式進(jìn)行報(bào)文過濾獲取需要的GOOSE報(bào)文。由于運(yùn)行間隔的CID文件是沒有變化的，可以通過智能電子設(shè)備之間應(yīng)用標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系的正確性及智能電子設(shè)備之間通信的正確性確保修改過CID文件的智能電子設(shè)備與未修改過CID文件的運(yùn)行的智能電子設(shè)備之間虛端子連接的正確性，無需進(jìn)行輪停運(yùn)行間隔進(jìn)行運(yùn)行間隔和母線保護(hù)鏈路的正確性驗(yàn)證。

[參考文獻(xiàn)]（References）

[1]張文亮,劉壯志,王明俊,等.智能電網(wǎng)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J].電網(wǎng)技術(shù),2009(13):1-11.Zhang Wenliang,Liu Zhuangzhi,Wang Mingjun,et al.The smart grid,the research progress anddevel?oping trend of[J].Power Grid Technology,2009(13):1-11.

[2]陳樹勇,宋書芳,李蘭欣,等.智能電網(wǎng)技術(shù)綜述[J].電網(wǎng)技術(shù),2009,33(8):1-7.Chen Shuyong,Song Shufang,Li Lanxin,et al.The smart grid technology review[J].Power Grid Tech?nology,2009,33(8):1-7.

[3]李孟超,王允平,李獻(xiàn)偉,等.智能變電站及技術(shù)特點(diǎn)分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2010,38(18):59-62.Li Mengchao,Wang Yunping,Li Xianwei,et al.In?telligentsubstation and technicalcharacteristics analysis[J].Power System Protection and Control,2010,38(18):59-62.

[4]朱炳銓,王松,李慧,等.基于IEC61850GOOSE技術(shù)的繼電保護(hù)工程應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2009,33(8):104-107.Zhu Bingquan,Wang Song,Li Hui,et al.Based on IEC 61850 chicago-brewed GOOSE technology of relay protection engineering application [J].Auto?mation ofElectric PowerSystems,2009,33(8):104-107.

[5]彭少博,鄭永康,周波,等.220 kV智能變電站檢修二次安措優(yōu)化研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2014(23):143-148.Peng Shaobo,Zhen Yongkang,Zhou Bo,et al.220 kv smart power station overhaul secondary measures optimization study[J].Power System Protection and Control,2014(23):143-148.

湖北電力報(bào)新聞?dòng)浾咦C持證人員名單公示

根據(jù)國家新聞出版廣電總局《關(guān)于開展新聞?dòng)浾咦C2015年度核驗(yàn)工作的通知》（新廣出辦發(fā)〔2015〕140號(hào)），現(xiàn)就《湖北電力報(bào)》2014年7月以來核發(fā)的第五版新聞?dòng)浾咦C進(jìn)行公示,現(xiàn)將名單公示如下：

祁 崎 鄢海斌 雷鐘洋 張 卉 劉 奇 謝思婷 朱長江 鄧東峰 李旭東 高四文 張家廣 許曉平

岳 巍 方慧文 王美洲 張鄭江 鄒 平 古洪寧 涂 坦 陳惠中 胡成瑤 金 仲 程 棟 喻 敏

劉曉飛 黎金勇 侯全平 賀 林 鄒小民 樊成浩 江艷萍 匡志鴻 易少偉 張珮琨 鄒 平 張 劍

吳 穹 陳武云 肖 強(qiáng) 鄒祖虎 楊 璇 王 欣 吳 斌 劉加良 祝 科 徐 萌 諶勝男 詹文峰

賀 吉 李俊蕾 高長海 楊志英 張思敏 孟長生 董 宇 鄭 毅 劉萌萌 孫 禔

公示時(shí)間：2016年3月2日至2016年3月11日 國家新聞出版廣電總局舉報(bào)電話：010-83138953